Ce este grafitul poros de înaltă puritate?

În ultimii ani, cerințele de performanță pentru dispozitivele electronice de energie electronică în ceea ce privește consumul de energie, volumul, eficiența etc. au devenit din ce în ce mai mari. SIC are un bandgap mai mare, o rezistență mai mare la defalcare, o conductivitate termică mai mare, o mobilitate mai mare de electroni saturați și o stabilitate chimică mai mare, ceea ce compensează deficiențele materialelor tradiționale semiconductoare. Cum să crești cristale SIC eficiente și la scară largă a fost întotdeauna o problemă dificilă, iar introducerea de înaltă puritateGrafit porosÎn ultimii ani a îmbunătățit efectiv calitateaCreștere a cristalului unic sic.

Proprietăți fizice tipice ale grafitului poros semiconductor Vetek:

Grafit poros de înaltă puritate pentru o creștere a cristalului SIC prin metoda PVT

Ⅰ. Metoda PVT

Metoda PVT este principalul proces pentru creșterea cristalelor SIC unice. Procesul de bază al creșterii cristalului SIC este împărțit în descompunerea sublimului de materii prime la temperaturi ridicate, transportul substanțelor în faza gazoasă sub acțiunea gradientului de temperatură și creșterea recristalizării substanțelor în faza gazoasă la cristalul de semințe. Pe baza acestui lucru, interiorul creuzetului este împărțit în trei părți: zona materiei prime, cavitatea de creștere și cristalul de semințe. În zona materiei prime, căldura este transferată sub formă de radiații termice și conducere de căldură. După încălzire, materiile prime SIC sunt în principal descompuse de următoarele reacții:

Sic (s) = si (g) + c (s)

2sic (s) = si (g) + sic₂(G)

2sic (s) = c (s) + si₂C (G)

În zona materiei prime, temperatura scade de la vecinătatea peretelui creuzetului la suprafața materiei prime, adică temperatura marginii materiei prime> Temperatura internă a materiei prime> Temperatura de suprafață a materiei prime, rezultând gradienți de temperatură axială și radială, a cărei dimensiune va avea un impact mai mare asupra creșterii cristalului. Sub acțiunea gradientului de temperatură de mai sus, materiile prime va începe să se grafitizeze în apropierea peretelui creuzetului, rezultând modificări ale fluxului de material și porozitate. În camera de creștere, substanțele gazoase generate în zona materiei prime sunt transportate în poziția de cristal de semințe conduse de gradientul de temperatură axială. Când suprafața creuzetului de grafit nu este acoperită cu o acoperire specială, substanțele gazoase vor reacționa cu suprafața creuzetului, corodând creuzetul de grafit în timp ce se va schimba raportul C/Si în camera de creștere. Căldura în această zonă este transferată în principal sub formă de radiații termice. În poziția de cristal de semințe, substanțele gazoase Si, SI2C, SIC2, etc. În camera de creștere sunt într -o stare suprasaturată datorită temperaturii scăzute la cristalul de semințe, iar depunerea și creșterea apar pe suprafața cristalului de semințe. Principalele reacții sunt următoarele:

Si₂C (g) + sic₂(g) = 3sic (s)

Si (g) + sic₂(g) = 2SIC (S)

Scenarii de aplicare aleGrafit poros de înaltă puritate în creștere cu un singur cristal siccuptoare în medii de gaze vid sau inerte până la 2650 ° C:

Conform cercetărilor de literatură, grafitul poros de înaltă puritate este foarte util în creșterea cristalului SIC unic. Am comparat mediul de creștere al sic unic cristal cu și fărăGrafit poros de înaltă puritate.

Variația temperaturii de -a lungul liniei centrale a creuzetului pentru două structuri cu și fără grafit poros

În zona materiei prime, diferențele de temperatură superioară și de jos ale celor două structuri sunt de 64,0 și, respectiv, 48,0 ℃. Diferența de temperatură superioară și inferioară a grafitului poros de înaltă puritate este relativ mică, iar temperatura axială este mai uniformă. În rezumat, grafitul poros de înaltă puritate joacă mai întâi un rol de izolare a căldurii, ceea ce crește temperatura generală a materiilor prime și reduce temperatura în camera de creștere, care este favorabilă sublimului și descompunerii depline a materiilor prime. În același timp, diferențele de temperatură axială și radială în zona materiei prime sunt reduse, iar uniformitatea distribuției temperaturii interne este îmbunătățită. Ajută cristalele SIC să crească rapid și uniform.

În plus față de efectul de temperatură, grafitul poros de înaltă puritate va modifica și debitul de gaz în cuptorul cu un singur cristal SIC. Acest lucru se reflectă în principal în faptul că grafitul poros de înaltă puritate va încetini debitul materialului la margine, stabilizând astfel debitul de gaz în timpul creșterii cristalelor unice SIC.

Ⅱ. Rolul grafitului poros de înaltă puritate în cuptorul de creștere cu un singur cristal sic

În cuptorul de creștere cu un singur cristal SIC cu grafit poros de înaltă puritate, transportul materialelor este restricționat de grafit poros de înaltă puritate, interfața este foarte uniformă și nu există nicio deformare a marginilor la interfața de creștere. Cu toate acestea, creșterea cristalelor SIC în cuptorul de creștere a cristalului SiC cu grafit poros de înaltă puritate este relativ lentă. Prin urmare, pentru interfața de cristal, introducerea grafitului poros de înaltă puritate suprimă eficient debitul de material ridicat cauzat de grafitizarea marginilor, făcând astfel cristalul SIC să crească uniform.

Interfața se schimbă de-a lungul timpului în timpul creșterii SIC cu un singur cristal cu și fără grafit poros de înaltă puritate

Prin urmare, grafitul poros de înaltă puritate este un mijloc eficient pentru a îmbunătăți mediul de creștere al cristalelor SIC și a optimiza calitatea cristalului.

Placa de grafit poros este o formă de utilizare tipică a grafitului poros

Diagrama schematică a preparatului SiC cu un singur cristal folosind placă de grafit poros și metoda PVT aCVDSicbrut materialde la înțelegerea semiconductorului

Avantajul Vetek Semiconductor se află în echipa sa tehnică puternică și în echipa de servicii excelentă. În funcție de nevoile dvs., putem adapta adecvathIgh-puritategrafit poroseProduse pentru dvs. pentru a vă ajuta să faceți progrese și avantaje mari în industria de creștere a cristalelor SIC.